Nytt korrosionsskydd positivt både för klimat och samhällsekonomi

När Esmaeil Sadeghimeresht berättar om sin forskning tar han grundläggande problem som utgångspunkt.

Ett av dem är ekonomi.

– Korrosion är en mycket stor samhällskostnad, säger han. I Sverige uppgår den årligen till 200 miljarder svenska kronor, vilket motsvarar ungefär 4 procent av BNP.

Det andra problemet är miljö.

– Att elda värmeverk med biomassa och avfall är bra eftersom det är koldioxidneutralt. Nackdelen är att materialen i dagens kraftverk inte tål de aggressiva gaserna som utvecklas vid eldning av de bränslena.

Blev uppmuntrad att studera
I sitt hemland Iran uppmuntrades Esmaeil intensivt av framför allt sin far att studera. ”För att få en bättre position i framtiden”, som pappa sa. Esmaeils stora intresse blev materialteknik.

– Material finns överallt omkring oss och det är ett multidisciplinärt kunskapsområde. Om du till exempel utvecklar en sensor måste du ha både materialkunnande och kompetens inom elektronik.

– I Iran valde jag att fokusera på korrosion eftersom det är en stor fråga för bland annat oljeindustrins plattformar och för den marina näringen.

I sina masterstudier satsade Esmaeil Sadeghimeresht specifikt på korrosion i gasledningar av stål. Han blev tvungen att bygga en egen anläggning för korrosionstester och på grund av sanktionerna mot Iran var det svårt att få tillgång till avancerad utrustning.

Biomassa för värmeproduktion
Efter sin masterexamen kom Esmaeil till Sverige och Högskolan Väst. Här kom både de samhällsekonomiska och klimatmässiga aspekterna av korrosion högt upp på hans agenda. Han vill förbättra korrosionsskyddet vid förbränning vid höga temperaturer och i aggressiva miljöer. Det skulle skapa möjligheter att minska koldioxidutsläppen när biomassa och avfall används som bränslen.

– Biomassa och avfall är förnybara energislag och för att minimera miljöpåverkan behöver vi hantera dem försiktigt.

– Svårigheten med båda bränslena är att de skapar aggressiva gaser. Gaserna innehåller klor och klorid som i sin tur bildar korrosiv aska som lägger sig på komponenter i förbränningspannorna. Det gör att utsatta delar snabbt blir förstörda.

Eftersom livstiden på ingående komponenter i förbränningspannor är kort, leder eldning av biomassa och avfall till stora underhållsbehov och höga kostnader. Metoder som att exempelvis sänka förbränningstemperaturen eller att använda avancerade stållegeringar har visat sig vara för dyra.

Beläggningar mot aggressiva gaser
Esmaeil Sadeghimereshts lösning är att belägga alla utsatta delar av de inre strukturerna med ett ytskikt som har mycket god förmåga att stå emot aggressiva gaser. I sin forskning kombinerar han sin egen kompetens inom korrosion med det högt specialiserade kunnandet om termisk sprutning som finns på Högskolan Väst.

– Jag har utvecklat en tät nickelbaserad beläggning med god vidhäftning som sprutas på alla vitala komponenter som exempelvis vattenvägs- och överhettningsrör. Tack vare beläggningen får de delarna mycket högre resistens mot korrosion. Dessutom skapar det nya ytskiktet möjligheter att höja temperaturen vid förbränningen. Högre förbränningstemperatur är en stor fördel eftersom det höjer den termiska och elektriska effektiviteten i kraftverk.

– En annan stor fördel med den nickelbaserade termiska sprutningen är att både materialet och metoden för sprutning är förhållandevis billiga.

Lovande resultat
Laboratorietester med ett antal olika nickelbaserade blandningar i aggressiva miljöer har visat lovande resultat. Dessutom pågår tester i verklig miljö sedan en tid tillbaka i Trollhättan Energis värmeverk i Trollhättan. Samarbetspartner utöver Trollhättan Energi är BillerudKorsnäs, Borås Energi, MH Engineering, Sandvik och Valmet.

Esmaeil Sadeghimeresht ser möjligheter att använda samma koncept även i andra applikationer.

– Den fungerar överallt där man förbränner i höga temperaturer och aggressiv miljö. Gasturbiner är ett av flera exempel. En intressant aspekt är att det går att optimera de nickelbaserade blandningarna för olika behov av korrosionsskydd.

Additiv tillverkning i korrosiva miljöer
Nu när Esmaeil presenterat sin doktorsavhandling ska han ta nästa steg. Han stannar kvar på Högskolan Väst för att under två år studera additiv tillverkning i korrosiva miljöer, framför allt vid höga temperaturer som är typiska för gasturbiner.